[实用新型]抗气阻钛合金深井阳极地床装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于外加电流阴极保护系统的阳极地床装置，尤其涉及于一种抗气阻钛合金深井阳极地床装置。 

背景技术

外加电流阴极保护是一种对地下金属构筑物实施防腐十分有效的专业技术，它将被保护物体作为阴极，采用外部电源通过阳极体对保护物体提供电子，以减缓或消除金属的腐蚀。作为阴极保护系统的重要组成部分的深井阳极地床，对整个系统的有效运行起着至关重要的作用。 

在阴极保护系统的各种阳极地床中，钛合金阳极地床以其独有的抗氧化、耐腐蚀特性，赢得了长寿命阳极地床美名。但在实际运用中，超过三分之一的深井阳极地床，在使用1-2年后，阴、阳极之间的回路电阻迅速升高，随着时间延长，阻值不断加大，部分地床使用不到三年，就因回路电阻过大寿终正寝。钛合金阳极地床使用寿命有时还不如普通的高硅铸铁阳极地床。 

阳极地床随着阳极材料的氧化消耗，电阻上升属于正常现象。但钛阳极是抗氧化材料，短期内电阻快速升高，多数原因是地床出现了气阻。 所谓气阻是指：安装在深井下的阳极，在电化学反应时，电极表面产生的气泡得不到有效释放，在电极周围形成了大大小小的气团、气室。 电极与大地的电接触，被气团、气室阻断，接触不良时就会出现电阻升高，这就是闭孔式深井阳极地床常见的气阻现象。 钛阳极地床由于其电极的表面积只有高铸铁阳极地床的五分之一，因此气阻对钛阳极地床会更加致命。 

为了解决深井阳极地床的气阻问题，通常采取的措施是：在阳极地床旁边安装一根导气管，导气管从井底一直延伸到地面井口箱，通过导气管上的气孔，把阳极工作过程产生的废气从井底导出，以避免出现气阻。事实上解决深井阳极地床的气阻并非安装一根导气管那么简单，深井阳极施工现场条件是错综复杂的，各种因素互相制约，环环相扣。导气管要从井下将废气导出地面，先决条件是导气管与阳极表面气泡源之间的气道必须是畅通无阻的。 为了保护导气管上气孔不被井下碳粒、流沙、泥浆堵塞，导气孔外要包裹一层高密度的尼龙纱网。尼龙纱网虽然能将绝大部分炭粒、流沙、和泥浆挡在导气管外，但是尼龙纱网上的透气孔在挡住泥浆、流沙、炭粒的同时，也被泥浆、流沙、和炭粒堵塞了，导气管与阳极之间的气道仍然是不通的。尼龙纱网实际上解决不了导气管被堵的问题，反而因其高密度造成了更加严重堵塞。目前闭孔深井阳极地床导气管一旦堵塞，气阻会越来越严重，不可逆转，最终导致阳极地床报废。 

中国实用新型专利，专利授权号：2848875Y，专利名称为“可更换式深井阳极地床”的专利中公开了一种深井阳极地床装置，它包括阳极井体，设在井体内的阳极棒，连接阳极棒的电缆，与恒电位仪连接的接线盒，其特征在于：所述阳极井体为开孔式结构的深井钛合金阳极地床。该地床不存在气阻问题。其缺陷是：常规下电阻率远高于闭孔式深井阳极地床；为了降低电阻，需要加入药物和不断维护，药物对地床使用寿命有直接影响。并且开孔地床如何防盗也一直是个严峻的问题。 

实用新型内容

本实用新型旨在克服现有钛合金阳极地床的缺点，提供一种可以有效降低气阻，便于维护、清除管道淤堵、使用寿命长的抗气阻钛合金深井阳极地床装置。 

本实用新型所采用的技术方案是：抗气阻钛合金深井阳极地床装置，包括钢管套、设在钢管套内的钛合金阳极棒、连接钛合金阳极棒的电缆，设置在钢管套底部的导向头，填充在钢管套内的焦炭颗粒；其特征在于：还包括U形导气管、尼龙网层、金属薄膜层，所述U形导气管安装在钛合金阳极棒边，尼龙网层缠绕在U形导气管上，金属薄膜层将钛合金阳极棒和缠绕有尼龙网层的U形导气管包裹起来。 

本实用新型的有益效果是：一是在U形导气管和钛合金阳极棒外缠绕一层高活性、易氧化金属薄膜层，不但能用于阻挡施工时泥浆、流沙、焦炭颗粒对导气管的封堵，而且因为在结构上，钛合金阳极包裹在尼龙网层与金属薄膜层之间，利用产生的阳极电流使金属薄膜层氧化穿孔加速，从而打通阳极与导气管之间的气道，先堵后疏，分而治之。既解决了泥浆、流沙对导气管的封堵，又让金属薄膜层及时氧化，不使之成为新的封堵；二是采用U形导气管的通气方式比传统的单根直筒导气管，气道增加1倍，能够更加有效的降低气阻，同时，在导气管淤堵情况时，可以通过加压或者抽真空的办法来清理淤堵，保证U形导气管的畅通。 

附图说明

附图1是本实用新型抗气阻钛合金深井阳极地床装置的剖视结构示意图； 

附图2是图1的A-A向结构示意图；

附图3是图1的B-B向结构示意图。

具体实施方式

如附图所示，本实用新型抗气阻钛合金深井阳极地床装置，包括钢管套1、导向头2、钛合金阳极棒3、电缆4、焦炭颗粒5、U形导气管6、尼龙网层7、金属薄膜层8。在钢管套1的底部设有导向头2、钢管套1内安装有钛合金阳极棒3，钛合金阳极棒3通过电缆4穿出钢管套1连接至电源。U形导气管6并列安装在钛合金阳极棒3旁边，尼龙网层7缠绕在U形导气管6上，金属薄膜层8通过扎带10将钛合金阳极棒3和缠绕有尼龙网层7的U形导气管6紧密包裹起来。焦炭颗粒5填装在钢管套1内。本实用新型钢管套1有多个，钢管套1内的结构相同，通过连接螺栓9顺次连接起来。